An approach to low-temperature combustion in a small hsdi diesel engine

Resumen

Los motores Diesel son bien conocidos por su eficiencia, sin embargo los gases de escape contienen contaminantes gaseosos y partículas de hollín. Antiguamente las cantidades de estas substancias indeseadas podían ser reducidas con tecnologías internas en el cilindro del motor. Sin embargo, los límites de las últimas legislaciones de contaminantes solo pueden ser conseguidos por una combinación de técnicas clásicas (in cylinder) y postratamiento de los gases de escape. Por lo tanto, esta tesis doctoral presenta un concepto de combustión novedosa confiando en la tecnología de postratamiento de algunos de dichos contaminantes (partículas de hollín, hidrocarburos no quemados y monóxido de carbono) y utiliza una novedosa estrategia de combustión para mejorar otras características no deseadas (óxidos de nitrógeno y ruido de combustión). Esta tesis está basada en el análisis de los resultados obtenidos directamente de un motor diesel monocilíndrico de inyección directa. Este motor esta derivado de un motor prototipo de cuatro cilindros. La investigación experimental se enfoca en la exploración de modos novedosos de operación, caracterizados por niveles de óxidos de nitrógeno muy reducidos y bajo nivel de ruido. Estos resultados son alcanzados por medio de una cuidadosa optimización hacia objetivos representativos de un motor con postratamiento de partículas de hollín, de hidrocarburos no quemados y de monóxido de carbono (evitando postratamiento de óxidos de nitrógeno). Esta combustión optimizada esta fundada en dos inyecciones separadas y retardadas en combinación con una alta tasa de recirculación de gases de escape, lo que resulta en una combustión altamente premezclada. Dicha combustión premezclada evita las zonas de alta temperatura que son típicas en los motores diesel, por lo tanto esta combustión puede ser renombrada como combustión a baja temperatura (low-temperature combustion). Este concepto es relativamente nue